Anfang der 1980er Jahre begann mit Agrobacterium tumifaciens die Ära der Pflanzenbiotechnologie. Dieses Bakterium infiziert auf natürliche Weise Pflanzen und bildet in freier Wildbahn Tumore, indem es DNA zwischen sich und der Pflanze, mit der es infiziert ist, überträgt.
Wissenschaftler nutzen diese natürliche Eigenschaft, um Gene aus einem A. tumifaciens-Bakterium, das so verändert wurde, dass es ein Gen von Interesse enthält, in Pflanzenzellen zu übertragen.
Zum ersten Mal war es möglich, bestimmte Gene in das Genom einer Pflanze einzufügen, sogar Gene, die nicht von dieser Art oder gar von einer Pflanze stammten. Da A. tumifaciens jedoch nicht alle Pflanzen befällt, haben Forscher, die sich von diesem System inspirieren ließen, weiterhin DNA-Versorgungsmethoden entwickelt, die auch ohne dieses System funktionieren würden.
Dazu gehören Mikroinjektionen und „Genkanonen“, bei denen die gewünschte DNA physisch in die Pflanze injiziert oder mit winzigen Partikeln beschichtet wird, die buchstäblich in die Kerne der Pflanzenzellen geschossen werden.
Eine aktuelle Übersicht stellt acht neue Methoden zur Veränderung von Genen in Pflanzen vor. Hierbei handelt es sich um molekularbiologische Techniken, die verschiedene Enzyme oder Nukleinsäuremoleküle (DNA und RNA) nutzen, um Veränderungen in den Genen einer Pflanze vorzunehmen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Sequenz der DNA einer Pflanze zu ändern.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Sequenz in Ruhe zu lassen, aber andere epigenetische Veränderungen in der Struktur der DNA einer Pflanze vorzunehmen. Beispielsweise können Wissenschaftler einigen Nukleotidbausteinen der DNA Anordnungen von Atomen, sogenannte Methylgruppen, hinzufügen.
Diese epigenetischen Veränderungen verändern zwar nicht die Sequenz von DNA oder Genen, sie verändern jedoch die Art und Weise, wie Gene exprimiert werden können, und damit die beobachtbaren Merkmale einer Pflanze.
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